JP2008306617A - 電気分散補償等化回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】例えば3個縦列接続し、入力データのレベル調整用の入力バッファIBUFからのデータを所定遅延時間ずつ順次遅延させる遅延回路D1〜D3、入力バッファIBUFおよび遅延回路D1〜D3それぞれからのデータと4個のタップ端子TAP1〜TAP4からのタップ電圧信号それぞれと乗算する乗算器M1〜M4、乗算器M1〜M4からのデータを順次加算して積算する2入力の加算器A1〜A3、最終段の加算器A3からのデータを外部に出力する出力バッファOBUFを備え、入力バッファIBUFを形成する差動増幅回路DA1と出力部の第2のエミッタフォロアEF2との間を所定の線路長のマイクロストリップ線路MS1により接続して、第2のエミッタフォロアEF2を、次段に接続される遅延回路D1や乗算器M1の直近に配置する。
【選択図】図1
Description
差動利得=gm*RL/(1+gm*Re)
と表すことができる。ここで、RL=R11=R12,Re=R13=R14であり、gmは増幅用トランジスタのトランスコンダクタンスである。
M.Nakamuraら:"Electrical PMD equalizer ICs for a 40Gbit/s transmission",0ptical Fiber Communication Conference,2004,TuG4
本発明に係る実施形態の説明に先立って、本発明の概要についてまず説明する。本発明は、光ファイバ通信における波長分散および偏波モード分散によって劣化した信号を、光電変換後の電気信号において補償する電気集積回路つまり電気分散補償等化回路に関するものであり、周波数による群遅延時間偏差を小さくし、出力波形の歪みを抑制可能な電気分散補償等化回路を、以下のごとき手段を用いて実現している点に、主要な特徴がある。
(1)入力バッファIBUFを形成する差動増幅回路と出力部の第2のエミッタフォロアとの間、
(2)各遅延回路D1,D2,…のうち、いずれか1ないし複数について、1ないし複数の任意の線形バッファそれぞれを形成する差動増幅回路とエミッタフォロアとの間、
(3)各乗算器M1,M2,…のうち、いずれか1ないし複数について、それぞれを形成する乗算器用双差動増幅回路と乗算器用エミッタフォロアとの間、
(4)各加算器A1,A2,…のうち、いずれか1ないし複数について、それぞれを形成する加算器用差動増幅回路と加算器用エミッタフォロアとの間、
のうち、いずれか1ないし複数をあらかじめ定めた線路長のマイクロストリップ線路で接続することを特徴としている。
(5)入力バッファIBUFの出力部を形成する第2のエミッタフォロアEF2、
(6)各遅延回路D1,D2,…それぞれを形成する各線形バッファ中のそれぞれの線形バッファの出力部となるエミッタフォロアのうち、いずれか1ないし複数について、
(7)各乗算器M1,M2,M3,…それぞれの出力部を形成する乗算器用エミッタフォロアのうち、いずれか1ないし複数について、
(8)各加算器A1,A2,…それぞれの出力部を形成する加算器用エミッタフォロアのうち、いずれか1ないし複数について、
のうち、いずれか1ないし複数の電流源を抵抗で構成することを特徴としている。
(9)入力バッファIBUFと後続の第1の遅延回路D1との間および縦列接続された各遅延回路D1,D2,…それぞれの間のうち、いずれか1ないし複数について、
(10)入力バッファIBUFと後続の第1の乗算器M1との間および各遅延回路D1,D2,…それぞれと各乗算器M2,M3,…それぞれとの間のうち、いずれか1ないし複数について、
(11)乗算器M1,M2それぞれと加算器A1との間および乗算器M3,M4,…それぞれと加算器A2,A3,…それぞれとの間のうち、いずれか1ないし複数について、
(12)縦列接続された各加算器A1,A2,…それぞれの間および最終段の加算器と出力バッファOBUFとの間のうち、いずれか1ないし複数について、
のうち、いずれか1ないし複数をあらかじめ定めた線路長のマイクロストリップ線路で接続することを特徴としている。
図1に、本発明に係る電気分散補償等化回路の第1の実施形態の回路構成を示す。図1に示す電気分散補償等化回路は、図17の従来例の場合と同様、タップ電圧制御端子TAP1〜TAP4を介して外部から指定するタップ電圧信号を制御することによって波長分散および偏波モード分散により劣化した信号を整形する線形等化器を構成している。図1の電気分散補償等化回路も、図17の従来例の場合と同様、遅延回路D1,D2,D3、乗算器M1,M2,M3,M4、加算器A1,A2,A3、入力バッファIBUFおよび出力バッファOBUFから成っている。図1において、符号IN,OUTはそれぞれ入力端子、出力端子であり、符号TAP1〜TAP4は、乗算器M1〜M4に対するタップ電圧制御端子である。
図4に、本発明に係る電気分散補償等化回路の第2の実施形態の回路構成を示す。図4に示す電気分散補償等化回路は、図1の第1の実施形態の場合と同様、タップ電圧制御端子TAP1〜TAP4を介して外部から指定するタップ電圧信号を制御することによって波長分散および偏波モード分散により劣化した信号を整形する線形等化器を構成している。図4の電気分散補償等化回路も、図1の第1の実施形態の場合と同様、遅延回路D1,D2,D3、乗算器M1,M2,M3,M4、加算器A1,A2,A3、入力バッファIBUFおよび出力バッファOBUFから成っている。図4において、符号IN,OUTはそれぞれ入力端子、出力端子であり、符号TAP1〜TAP4は、乗算器M1〜M4に対するタップ電圧制御端子である。
図7に、本発明に係る電気分散補償等化回路の第3の実施形態の回路構成を示す。図7に示す電気分散補償等化回路は、図1の第1の実施形態の場合と同様、タップ電圧制御端子TAP1〜TAP4を介して外部から指定するタップ電圧信号を制御することによって波長分散および偏波モード分散により劣化した信号を整形する線形等化器を構成している。図7の電気分散補償等化回路も、図1の第1の実施形態の場合と同様、遅延回路D1,D2,D3、乗算器M1,M2,M3,M4、加算器A1,A2,A3、入力バッファIBUFおよび出力バッファOBUFから成っている。図7において、符号IN,OUTはそれぞれ入力端子、出力端子であり、符号TAP1〜TAP4は、乗算器M1〜M4に対するタップ電圧制御端子である。
図10に、本発明に係る電気分散補償等化回路の第4の実施形態の回路構成を示す。図10に示す電気分散補償等化回路は、図1の第1の実施形態の場合と同様、タップ電圧制御端子TAP1〜TAP4を介して外部から指定するタップ電圧信号を制御することによって波長分散および偏波モード分散により劣化した信号を整形する線形等化器を構成している。図10の電気分散補償等化回路も、図1の第1の実施形態の場合と同様、遅延回路D11,D12,D13、乗算器M1,M2,M3,M4、加算器A1,A2,A3、入力バッファIBUFおよび出力バッファOBUFから成っている。図10において、符号IN,OUTはそれぞれ入力端子、出力端子であり、符号TAP1〜TAP4は、乗算器M1〜M4に対するタップ電圧制御端子である。
図15に、本発明に係る電気分散補償等化回路の第5の実施形態の回路構成を示す。図15に示す電気分散補償等化回路は、図1の第1の実施形態の場合と同様、タップ電圧制御端子TAP1〜TAP4を介して外部から指定するタップ電圧信号を制御することによって波長分散および偏波モード分散により劣化した信号を整形する線形等化器を構成している。図15の電気分散補償等化回路も、図1の第1の実施形態の場合と同様、遅延回路D11,D12,D13、乗算器M1,M2,M3,M4、加算器A1,A2,A3、入力バッファIBUFおよび出力バッファOBUFから成っている。図15において、符号IN,OUTはそれぞれ入力端子、出力端子であり、符号TAP1〜TAP4は、乗算器M1〜M4に対するタップ電圧制御端子である。
以上に説明した各実施形態においては、入力バッファIBUFに縦列接続した遅延回路の段数が、第1〜第3の遅延回路D1〜D3またはD11〜D13の3段の場合について説明したが、本発明は、かかる場合のみに限るものではなく、N個(N:正整数)の第1〜第Nの遅延回路から構成されていても良い。かかる構成においては、対応する乗算器や加算器の個数も、それぞれ、第1〜第4の乗算器M1〜M4、第1〜第3の加算器A1〜A3の4個、3個ではなく、それぞれ、(N+1)個、N個となり、第1〜第(N+1)の乗算器、第1〜第Nの加算器として構成される。
Claims (14)
- 入力データのレベル調整とインピーダンス整合とを行う入力バッファと、N個(N:正整数)縦列接続され、前記入力バッファから入力されたデータを、あらかじめ定めた所定の遅延時間ずつ、順次、遅延させる第1ないし第Nの遅延回路と、前記入力バッファおよび前記第1ないし第Nの遅延回路それぞれから入力されたデータを、外部から指定した(N+1)個のタップ電圧信号それぞれと乗算した結果を出力する第1ないし第(N+1)の乗算器と、前記第1ないし第(N+1)の乗算器から入力されるデータを順次加算して積算した結果を出力する2入力の第1ないし第Nの加算器と、前記第Nの加算器から入力されるデータを外部に出力する出力バッファとを備えた電気分散補償等化回路において、前記入力バッファが、インピーダンス整合用のブリーダ抵抗と第1のエミッタフォロアと差動増幅回路と出力部を形成する第2のエミッタフォロアとから構成され、かつ、前記差動増幅回路と前記第2のエミッタフォロアとの間を、あらかじめ定めた線路長のマイクロストリップ線路により接続し、前記入力バッファの出力部を形成する前記第2のエミッタフォロアを、次段に接続される回路の直近に配置すること、および/または、前記入力バッファの出力部を形成する前記第2のエミッタフォロアの電流源を抵抗によって構成することを特徴とする電気分散補償等化回路。
- 入力データのレベル調整とインピーダンス整合とを行う入力バッファと、N個(N:正整数)縦列接続され、前記入力バッファから入力されたデータを、あらかじめ定めた所定の遅延時間ずつ、順次、遅延させる第1ないし第Nの遅延回路と、前記入力バッファおよび前記第1ないし第Nの遅延回路それぞれから入力されたデータを、外部から指定した(N+1)個のタップ電圧信号それぞれと乗算した結果を出力する第1ないし第(N+1)の乗算器と、前記第1ないし第(N+1)の乗算器から入力されるデータを順次加算して積算した結果を出力する2入力の第1ないし第Nの加算器と、前記第Nの加算器から入力されるデータを外部に出力する出力バッファとを備えた電気分散補償等化回路において、前記第1ないし第Nの遅延回路それぞれが、差動増幅回路とエミッタフォロアとからなる線形バッファを複数個縦列接続して構成され、かつ、前記第1ないし第Nの遅延回路のうち、いずれか1ないし複数について、1ないし複数の任意の前記線形バッファそれぞれを形成する前記差動増幅回路と前記エミッタフォロアとの間を、あらかじめ定めた線路長のマイクロストリップ線路により接続し、それぞれの出力部を形成する前記エミッタフォロアを、次段に接続される回路の直近に配置すること、および/または、前記第1ないし第Nの遅延回路のうち、いずれか1ないし複数について、1ないし複数の任意の前記線形バッファそれぞれを形成する前記エミッタフォロアの電流源を抵抗によって構成することを特徴とする電気分散補償等化回路。
- 請求項2に記載の電気分散補償等化回路において、前記入力バッファが、インピーダンス整合用のブリーダ抵抗と第1のエミッタフォロアと差動増幅回路と出力部を形成する第2のエミッタフォロアとから構成され、かつ、前記差動増幅回路と前記第2のエミッタフォロアとの間を、あらかじめ定めた線路長のマイクロストリップ線路により接続し、前記入力バッファの出力部を形成する前記第2のエミッタフォロアを、次段に接続される回路の直近に配置すること、および/または、前記入力バッファの出力部を形成する前記第2のエミッタフォロアの電流源を抵抗によって構成することを特徴とする電気分散補償等化回路。
- 入力データのレベル調整とインピーダンス整合とを行う入力バッファと、N個(N:正整数)縦列接続され、前記入力バッファから入力されたデータを、あらかじめ定めた所定の遅延時間ずつ、順次、遅延させる第1ないし第Nの遅延回路と、前記入力バッファおよび前記第1ないし第Nの遅延回路それぞれから入力されたデータを、外部から指定した(N+1)個のタップ電圧信号それぞれと乗算した結果を出力する第1ないし第(N+1)の乗算器と、前記第1ないし第(N+1)の乗算器から入力されるデータを順次加算して積算した結果を出力する2入力の第1ないし第Nの加算器と、前記第Nの加算器から入力されるデータを外部に出力する出力バッファとを備えた電気分散補償等化回路において、前記第1ないし第(N+1)の乗算器それぞれが、乗算器用双差動増幅回路と乗算器用エミッタフォロアとから構成され、かつ、前記第1ないし第(N+1)の乗算器のうち、いずれか1ないし複数について、前記乗算器用双差動増幅回路と前記乗算器用エミッタフォロアとの間を、あらかじめ定めた線路長のマイクロストリップ線路により接続し、それぞれの出力部を形成する前記乗算器用エミッタフォロアを、次段に接続される回路の直近に配置すること、および/または、前記第1ないし第(N+1)の乗算器のうち、いずれか1ないし複数について、それぞれの出力部を形成する前記乗算器用エミッタフォロアの電流源を抵抗によって構成することを特徴とする電気分散補償等化回路。
- 請求項4に記載の電気分散補償等化回路において、前記入力バッファが、インピーダンス整合用のブリーダ抵抗と第1のエミッタフォロアと差動増幅回路と出力部を形成する第2のエミッタフォロアとから構成され、かつ、前記差動増幅回路と前記第2のエミッタフォロアとの間を、あらかじめ定めた線路長のマイクロストリップ線路により接続し、前記入力バッファの出力部を形成する前記第2のエミッタフォロアを、次段に接続される回路の直近に配置すること、および/または、前記入力バッファの出力部を形成する前記第2のエミッタフォロアの電流源を抵抗によって構成することを特徴とする電気分散補償等化回路。
- 請求項4または5に記載の電気分散補償等化回路において、前記第1ないし第Nの遅延回路それぞれが、差動増幅回路とエミッタフォロアとからなる線形バッファを複数個縦列接続して構成され、かつ、前記第1ないし第Nの遅延回路のうち、いずれか1ないし複数について、1ないし複数の任意の前記線形バッファそれぞれを形成する前記差動増幅回路と前記エミッタフォロアとの間を、あらかじめ定めた線路長のマイクロストリップ線路により接続し、それぞれの出力部を形成する前記エミッタフォロアを、次段に接続される回路の直近に配置すること、および/または、前記第1ないし第Nの遅延回路のうち、いずれか1ないし複数について、1ないし複数の任意の前記線形バッファそれぞれを形成する前記エミッタフォロアの電流源を抵抗によって構成することを特徴とする電気分散補償等化回路。
- 入力データのレベル調整とインピーダンス整合とを行う入力バッファと、N個(N:正整数)縦列接続され、前記入力バッファから入力されたデータを、あらかじめ定めた所定の遅延時間ずつ、順次、遅延させる第1ないし第Nの遅延回路と、前記入力バッファおよび前記第1ないし第Nの遅延回路それぞれから入力されたデータを、外部から指定した(N+1)個のタップ電圧信号それぞれと乗算した結果を出力する第1ないし第(N+1)の乗算器と、前記第1ないし第(N+1)の乗算器から入力されるデータを順次加算して積算した結果を出力する2入力の第1ないし第Nの加算器と、前記第Nの加算器から入力されるデータを外部に出力する出力バッファとを備えた電気分散補償等化回路において、前記第1ないし第Nの加算器それぞれが、負荷抵抗を共有する二組の加算器用差動増幅回路と加算器用エミッタフォロアとから構成され、かつ、前記第1ないし第Nの加算器のうち、いずれか1ないし複数について、前記加算器用差動増幅回路と前記加算器用エミッタフォロアとの間を、あらかじめ定めた線路長のマイクロストリップ線路により接続し、それぞれの出力部を形成する前記加算器用エミッタフォロアを、次段に接続される回路の直近に配置すること、および/または、前記第1ないし第Nの加算器のうち、いずれか1ないし複数について、それぞれの出力部を形成する前記加算器用エミッタフォロアの電流源を抵抗によって構成することを特徴とする電気分散補償等化回路。
- 請求項7に記載の電気分散補償等化回路において、前記入力バッファが、インピーダンス整合用のブリーダ抵抗と第1のエミッタフォロアと差動増幅回路と出力部を形成する第2のエミッタフォロアとから構成され、かつ、前記差動増幅回路と前記第2のエミッタフォロアとの間を、あらかじめ定めた線路長のマイクロストリップ線路により接続し、前記入力バッファの出力部を形成する前記第2のエミッタフォロアを、次段に接続される回路の直近に配置すること、および/または、前記入力バッファの出力部を形成する前記第2のエミッタフォロアの電流源を抵抗によって構成することを特徴とする電気分散補償等化回路。
- 請求項7または8に記載の電気分散補償等化回路において、前記第1ないし第Nの遅延回路それぞれが、差動増幅回路とエミッタフォロアとからなる線形バッファを複数個縦列接続して構成され、かつ、前記第1ないし第Nの遅延回路のうち、いずれか1ないし複数について、1ないし複数の任意の前記線形バッファそれぞれを形成する前記差動増幅回路と前記エミッタフォロアとの間を、あらかじめ定めた線路長のマイクロストリップ線路により接続し、それぞれの出力部を形成する前記エミッタフォロアを、次段に接続される回路の直近に配置すること、および/または、前記第1ないし第Nの遅延回路のうち、いずれか1ないし複数について、1ないし複数の任意の前記線形バッファそれぞれを形成する前記エミッタフォロアの電流源を抵抗によって構成することを特徴とする電気分散補償等化回路。
- 請求項7ないし9のいずれかに記載の電気分散補償等化回路において、前記第1ないし第(N+1)の乗算器それぞれが、乗算器用双差動増幅回路と乗算器用エミッタフォロアとから構成され、かつ、前記第1ないし第(N+1)の乗算器のうち、いずれか1ないし複数について、前記乗算器用双差動増幅回路と前記乗算器用エミッタフォロアとの間を、あらかじめ定めた線路長のマイクロストリップ線路により接続し、それぞれの出力部を形成する前記乗算器用エミッタフォロアを、次段に接続される回路の直近に配置すること、および/または、前記第1ないし第(N+1)の乗算器のうち、いずれか1ないし複数について、それぞれの出力部を形成する前記乗算器用エミッタフォロアの電流源を抵抗によって構成することを特徴とする電気分散補償等化回路。
- 請求項1ないし10のいずれかに記載の電気分散補償等化回路において、前記入力バッファと前記第1の遅延回路との間、および、縦列接続された前記第1ないし第Nの遅延回路それぞれの間のうち、いずれか1ないし複数について、あらかじめ定めた線路長のマイクロストリップ線路により接続することを特徴とする電気分散補償等化回路。
- 請求項1ないし11のいずれかに記載の電気分散補償等化回路において、前記入力バッファと前記第1の乗算器との間、および、前記第1ないし第Nの遅延回路それぞれと前記第2ないし第(N+1)の乗算器それぞれとの間のうち、いずれか1ないし複数について、あらかじめ定めた線路長のマイクロストリップ線路により接続することを特徴とする電気分散補償等化回路。
- 請求項1ないし12のいずれかに記載の電気分散補償等化回路において、前記第1および第2の乗算器それぞれと前記第1の加算器との間、および、前記第3ないし第(N+1)の乗算器それぞれと前記第2ないし第Nの加算器それぞれとの間のうち、いずれか1ないし複数について、あらかじめ定めた線路長のマイクロストリップ線路により接続することを特徴とする電気分散補償等化回路。
- 請求項1ないし13のいずれかに記載の電気分散補償等化回路において、縦列接続された前記第1ないし第Nの加算器それぞれの間、および、前記第Nの加算器と前記出力バッファとの間のうち、いずれか1ないし複数について、あらかじめ定めた線路長のマイクロストリップ線路により接続することを特徴とする電気分散補償等化回路。
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